طراحی و ساخت یک موتور استرلینگ پیستون آزاد مولد برق
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان
- نویسنده علی بهجتیان
- استاد راهنما جعفر زرین چنگ احمد صابونچی علی اکبر عالم رجبی
- سال انتشار 1388
چکیده
قابلیت¬ها و ویژگی¬های منحصر بفرد موتورهای استرلینگ این موتورها را برای بازه وسیعی از کاربردها مناسب می¬سازد. اگر چه این موتورها در مقایسه با موتورهای احتراق داخلی از توان مخصوص کمتری برخوردار هستند در عوض از ساختمان ساده¬ای بهره می¬برند و این مسئله باعث عمر بالا و قابلیت اطمینان بیشتر شده است. موتورهای پیستون آزاد ساختمان به مراتب ساده¬تری دارند و با استفاده از آب بندهای ویژه، اصطکاک در آنها به حداقل خود رسیده است. عمر بالاتر و قابلیت کارکرد این موتورها با هر منبع حرارتی باعث شده است که این موتورها برای تولید برق خورشیدی مورد استفاده قرار گیرند. امروزه تعدادی از سفینه¬های فضایی برای ماموریت¬های دورتر از مریخ از این موتورها برای تولید برق بهره می¬برند. در این پایان نامه در ابتدا با استفاده از تحلیل ایزوترمال و تحلیل دینامیکی خطی یک موتور استرلینگ پیستون آزاد طراحی شده است. پس از مشخص شدن ابعاد اصلی موتور، طراحی یاتاقان¬های منعطف پیستون و جابجاکننده با کمک نرم¬افزار abaqus انجام گرفته و نقشه¬های نهایی موتور تهیه شده است. با استفاده از نقشه-های بدست آمده موتور طراحی شده به طور کامل ساخته شده و پس از مونتاژ قطعات راه¬اندازی شده¬است. با توجه به امکانات کم برای تست دقیق موتور فرکانس کاری موتور به کمک فرکانس جریان خروجی اندازه¬گیری شده است. فرکانس کاری موتور در حال حاضر 43 هرتز است که البته می-توان با تغییرات جزیی فرکانس کاری موتور را به 60 هرتز رساند. با توجه به ساده سازی¬هایی که در تحلیل ایزوترمال وجود دارد، برای بهینه¬سازی موتور لازم است که از تحلیل¬های عددی برای شبیه¬سازی موتور بهره گرفته شود. به این منظور با استفاده از کد تجاری fluent یک شبیه¬سازی دو بعدی غیر دائم از موتور ارائه شده است. در این شبیه سازی از قابلیت مش متحرک و لغزان موجود در نرم¬افزار برای ایجاد حرکت اجزای متحرک استفاده شده است. لازم به ذکر است این شبیه¬سازی گام ابتدایی برای تحلیل¬های دقیق¬تر از موتور در آینده خواهد بود و می¬توان جزئیات بیشتری را به آن اضافه کرد. پس از رسیدن به حالت شبه دائمی، توان خروجی موتور محاسبه شده است. حل عددی نشان داد که استفاده از قابلیت شبکه متحرک مقرون به صرفه است و در حال حاضر مشکل عمده موتور در مبدل¬های حرارتی آن است. به علت انحراف فرآیندها از حالت ایده آل ایزوترم توان خروجی محاسبه شده حدود یک سوم توان سیکل اشمیت است. مقدار توان خروجی حدود 10 وات بدست آمده است که با توجه به بهینه نبودن مبدل¬ها می¬توان آن را در آینده با طراحی مبدل¬های مناسب تا حدود 40 وات افزایش داد.
منابع مشابه
مدلسازی و طراحی موتور استرلینگ
سیکل استرلینگ به لحاظ تئوری، دارای بازده ای معادل با بازده سیکل کارنو می?باشد و موتور استرلینگ بواسطه این بالاترین بازده، بعنوان یک ماشین حرارتی مورد توجه است. در این مقاله، مدلسازی و تحلیل سیکل استرلینگ انجام شده است. بکمک این مدلسازی، تغییرات پارامترهای موثری نظیر حجم سیلندر، حجم? جابجایی و نسبت تراکم، اختلاف فاز دو پیستون، کار خروجی و بازده واقعی بررسی شده?اند. روابط ترمودینامیکی و معادلات...
متن کاملمدلسازی و بهبود عملکرد یک موتور استرلینگ نوع بتا جهت تولید همزمان گرمایش و برق
در مقاله حاضر یک موتور استرلینگ نوع بتا جهت تولید همزمان گرمایش و برق (CHP) پیشنهاد شده است. مزایای آنها از جمله انعطاف پذیری در سوخت و منبع گرمایی، سر و صدای کم و راندمان گرمایی بالاتر میباشند. همچنین در فرایند تولید قدرت، مقداری گرما به محیط دفع میگردد، که قابل بازیابی است و بنابراین آنها پتانسیل مناسبی جهت تولید همزمان دارند. در این پژوهش، مدل به کار رفته جهت تحلیل عملکرد، آدیاباتیک غیراید...
متن کاملمدلسازی و طراحی موتور استرلینگ
سیکل استرلینگ به لحاظ تئوری، دارای بازده ای معادل با بازده سیکل کارنو می?باشد و موتور استرلینگ بواسطه این بالاترین بازده، بعنوان یک ماشین حرارتی مورد توجه است. در این مقاله، مدلسازی و تحلیل سیکل استرلینگ انجام شده است. بکمک این مدلسازی، تغییرات پارامترهای موثری نظیر حجم سیلندر، حجم? جابجایی و نسبت تراکم، اختلاف فاز دو پیستون، کار خروجی و بازده واقعی بررسی شده?اند. روابط ترمودینامیکی و معادلات ب...
متن کاملطراحی، ساخت، و آزمایش یک موتور هیبرید پراکسید هیدروژنHTPB-
کاربرد پراکسید هیدروژن به عنوان یک اکسنده در یک موتور هیبریدی آزمایشگاهی به همراه پلیمر HTPBبه عنوان سوخت مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا با انجام مطالعات ترموشیمیایی این پیشرانه، محدوده کاری ترکیبات مختلف آن تعیین گردید. سپس یک موتور آزمایشگاهی هیبریدی با تولید نیروی پیشران در حدود 10 کیلوگرم طراحی و ساخته شد. پراکسید هیدروژن تجاری حاوی پایدارکننده موجود در بازار ایران، پس از طی فرآیند ویژه‌ای به ...
متن کاملآنالیز ترمودینامیکی موتور استرلینگ نوع بتا و بهینه سازی بخش پیستون توان جهت افزایش راندمان و توان خروجی
هدف از این مقاله، توسعه یک مدل مناسب ترمودینامیکی برای موتور استرلینگ نوع بتا با تغییر شکل در پیستون توان جهت افزایش راندمان و توان خروجی lمی باشد. برای این منظور مدل سازی ترمودینامیکی در دو بخش انجام می پذیرد، در بخش اول مدلسازی ایزوترمال صورت گرفته و پس از آن با استفاده از نتایج این بخش مدلسازی عددی برای مدل هندسی به روش آدیاباتیک صورت می پذیرد. در واقع نتایج بدست آمده از بخش اول ( مدل سازی ا...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023